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【吉祥博】这项新技术,可以让动力电池高能量密度与高功率密度兼得

发布时间:2020-11-19 11:37:02来源:吉祥博【官网】编辑:吉祥博【官网】阅读: 当前位置:首页 > 猎奇怪事 > 手机阅读

吉祥博官网|近年来,不受政策和市场的双重“宠幸”,我国电动汽车产业获得飞速发展,但电动汽车也有自己的情绪,如续航里程较短、电池时间宽、循环次数较低及安全性问题仍更为引人注目等。氢燃料电池汽车因续航里程宽、氢化时间较短及更加洗手环保,早已渐渐沦为我国各地方政府推展新能源汽车的又一发力点,目前上海、广东、陕西西安、江苏如皋、浙江台州、湖北武汉、山西大同等地相继实施了反对燃料电池产业发展的涉及政策或措施。但氢燃料电池不是没自己的痛点,如氢气的制备、储存和运输成本低、氢化车站建设投资大、氢燃料电池技术研发进展较慢等问题,仍然后遗症着氢燃料汽车的发展。其他具备更加高性价比和经济效益的燃料电池,也仍然是企业和科研机构注目的方向。

近日,电池中国网从中科院得知,中国科学院沈阳化学物理研究所在燃料电池与超级电容器填充电源研究方面获得新进展,构建了化学电源低功率密度和低能量密度两者兼得,为研发下一代高比能量特性化学电源获取了新的研究思路。据理解,燃料电池能量密度低,但由于液体燃料电水解与氧电还原成反应动力学过程快,造成其功率密度较低;而超级电容器功率密度较高,但受限于电极活性材料比容量,其能量密度较低,目前大多数化学电源无法同时兼备低功率密度与低能量密度。该所团队创新性地设计并构筑了一种基于赝电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C(阴极)或PtRu/C(阳极)的新型双效电极,借以建构了原位必要甲醇燃料电池与超级电容器填充电源。

该填充电源利用聚苯胺在阴极(氧电还原成反应)与阳极(甲醇电水解反应)电位区间可再次发生水解/还原成态改变的特性,构建了超级电容器原位自电池。归功于聚苯胺较慢的赝电容静电特性,填充电源的脉冲静电性能大幅度提高,单体电池功率密度平均4kW/kg,较传统全然的甲醇燃料电池提升了80%以上。同时,甲醇的持续供给确保了填充电源的高能量密度。

该工作阐述的赝电容与电化学反应耦合机制为下一代高比特性化学电源获取了新的研究思路。涉及研究结果公开发表在ACSEnergyLetters上。尽管氢燃料电池汽车更有了不少车企的目光,把燃料电池汽车研发重点都放到氢燃料电池上,但也有一些车企不惜重金押宝其他燃料电池汽车技术的研发。

今年8月份,英国锡里斯电力公司宣告与日产汽车创建合作伙伴关系,未来双方将共同开发可用于天然气等传统燃料和沼气、乙醇或氢气等可吉祥博持续性燃料高效率产生能量的燃料电池。该项目还取得了英国政府3500万英镑的资金反对。据报,英国锡里斯电力公司是SteelCell低成本固态氧化物燃料电池的开发商。

锡里斯电力公司回应,SteelCell固态氧化物燃料电池使用销量较小的和普遍能用的材料做成,具备低成本效益,电力强大且不具扩展性。与日产合作的项目牵涉到设计、建构、测试和展出由锡里斯电力公司生产的固态氧化物燃料电池堆栈,将其部署在日产设计的、限于于生物燃料等各种高效燃料类型的燃料电池模块中。只不过早在2016年6月,日产汽车就在日本横滨研究酶生物燃料电池,研发以100%乙醇或乙醇混合水为原料,具备洗手、高效、便于供给优势的动力系统。

随后,在当年8月份,日产汽车在巴西公布了世界首款使用生物乙醇作为燃料发电的原型车,配有24千瓦时电池,续驶里程多达600公里。目前巴西地区有50%以上的汽车在用于乙醇燃料。

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不过,日产汽车生产的乙醇汽车主要市场在巴西,原因是巴西有非常丰富的甘蔗和玉米等乙醇生产原料。燃料电池根据电解质类型有所不同主要分成液体氧化物燃料电池(SOFC)、质子互相交换膜燃料电池(PEMFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)等,是很有发展前景的动力电池,除了以氢气、甲醇、乙醇为燃料,还有以碳、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,原料非常非常丰富。在科研院所、涉及企业和社会各界的共同努力下,坚信随着更加多洗手燃料电池技术的经常出现,终将为解决问题全球能源危机,提高环境和推展涉及产业技术变革贡献力量。

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